楊國良 左秀然

新一代LIS系統(tǒng)集成與應(yīng)用研究

楊國良 左秀然

隨著醫(yī)院數(shù)字化進(jìn)程的發(fā)展, LIS已成為醫(yī)院信息系統(tǒng)的一個(gè)重要的組成部分。傳統(tǒng)的LIS因?yàn)槠涔芾硭枷胍约败浖夹g(shù)等方面的不足，已經(jīng)無法滿足醫(yī)院業(yè)務(wù)需求。武漢市中心醫(yī)院引進(jìn)了新一代基于多層B/S架構(gòu)模式的LIS，并與醫(yī)院的CIS、HIS、體檢系統(tǒng)通過Ensemble集成平臺集成，與其他系統(tǒng)一同集成到醫(yī)院門戶中。實(shí)踐證明，LIS性能穩(wěn)定、安全性高，提高了工作效率，加速了醫(yī)院建設(shè)數(shù)字化醫(yī)院的進(jìn)程。

LIS；多層架構(gòu)；集成；Ensemble

檢驗(yàn)科傳統(tǒng)的手工操作方式效率低易出錯(cuò)，已不能滿足業(yè)務(wù)量增大以及檢驗(yàn)結(jié)果質(zhì)控要求不斷提高的需求，同時(shí)隨著檢驗(yàn)科專科的不斷細(xì)化，各種先進(jìn)的檢驗(yàn)儀器的引入，手工的檢驗(yàn)方法發(fā)展滯后于檢驗(yàn)科硬件設(shè)備更新的速度，致使昂貴先進(jìn)的檢驗(yàn)設(shè)備無法發(fā)揮最大的優(yōu)勢，造成資源浪費(fèi)。因此，檢驗(yàn)信息系統(tǒng)LIS (Laboratory Information System)便伴隨著建設(shè)數(shù)字化醫(yī)院的進(jìn)程產(chǎn)生了。

1 國內(nèi)外LIS發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 國內(nèi)LIS的發(fā)展現(xiàn)狀

自20世紀(jì)70年代，某些全自動分析儀器已經(jīng)使用微處理器進(jìn)行控制和記錄了。到20世紀(jì)80年代，單機(jī)運(yùn)行的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可對儀器的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單的存儲和分析，被稱為第一代LIS。20世紀(jì)80年代末、90年代初，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫被引入到檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的存儲和管理中，并且出現(xiàn)了以PC為基礎(chǔ)，部門級規(guī)模的第二代LIS。90年代中期開始，LIS才開始逐漸變成一個(gè)以局域網(wǎng)為基礎(chǔ)，開放的C/S（Client/Server）架構(gòu)模式或B/S（Browser/Server）架構(gòu)模式的軟件系統(tǒng)[1-2]。國內(nèi)LIS在不斷發(fā)展的同時(shí)也存在著一些問題：（1）偏重?cái)?shù)據(jù)采集與處理，忽視管理功能。(2)LIS技術(shù)上架構(gòu)模式單一，多數(shù)基于C/S的架構(gòu)模式。(3)LIS所基于的底層實(shí)現(xiàn)技術(shù)有其局限性。例如，LIS的數(shù)據(jù)存儲多為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，在存儲大量數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)時(shí)會顯現(xiàn)出其弊端。

1.2 國外LIS的發(fā)展現(xiàn)狀

國外LIS依托先進(jìn)的管理思想和計(jì)算機(jī)技術(shù)已實(shí)現(xiàn)大型化、一體化。如檢驗(yàn)信息的預(yù)處理思想，利用LIS在整個(gè)醫(yī)院信息系統(tǒng)下游的有利位置，充分利用上游HIS（Hospital Information System）與CIS（Clinical Information System，臨床信息系統(tǒng)）來提供信息[3]。在芬蘭已有多數(shù)LIS運(yùn)行在面向?qū)ο蟮腃aché數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之上，它是一種后關(guān)系型、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫，它整合了對象數(shù)據(jù)庫訪問、高性能的SQL訪問、強(qiáng)大的多維數(shù)據(jù)訪問這三種方法，成功解決了關(guān)系型數(shù)據(jù)庫不能解決的一些問題[4]。

2 我院LIS架構(gòu)模式與網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

2.1 LIS架構(gòu)模式

我院LIS采用的是多層B/S架構(gòu)。傳統(tǒng)的三層B/S架構(gòu)即客戶端瀏覽器——Web服務(wù)器——數(shù)據(jù)庫，中間層Web服務(wù)器兼有應(yīng)用程序服務(wù)器和Web服務(wù)器的功能，即同時(shí)負(fù)責(zé)接收http請求、返回http響應(yīng)和提供客戶端業(yè)務(wù)處理的商業(yè)邏輯。另一種多層B/S結(jié)構(gòu)，即客戶端瀏覽器——Web服務(wù)器——應(yīng)用服務(wù)器—數(shù)據(jù)庫，此結(jié)構(gòu)獨(dú)立配置Web服務(wù)器，Web請求不會影響應(yīng)用程序服務(wù)器，有助于提高性能。我院LIS底層以Caché為數(shù)據(jù)庫，同時(shí)使用Caché自帶的應(yīng)用服務(wù)器，使用Apache作為Web服務(wù)器，于是LIS就有如圖1所示的架構(gòu)模式。

圖1 我院LIS的B/S架構(gòu)模式

2.2 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

我院LIS總體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如圖2。

其中，儀器與LIS根據(jù)其通訊類型不同，選擇不同的網(wǎng)絡(luò)接入方式。串口通訊類型的儀器有串口服務(wù)器接入和電腦串口接入兩種方式；網(wǎng)口通訊類型的儀器也有通過網(wǎng)絡(luò)接口服務(wù)器和電腦主機(jī)接口上傳數(shù)據(jù)至LIS兩種方式。

圖2 我院LIS總體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

3 我院LIS工作流程與數(shù)據(jù)信息管理

3.1 LIS工作流程

LIS的主要工作流程如下：

（1） 醫(yī)生在電子病歷系統(tǒng)中開檢驗(yàn)申請單；

（2） 護(hù)士在HIS中審核確認(rèn)醫(yī)囑；

（3） 護(hù)士在LIS中匹配條碼；

（4） 采集樣本，并在LIS中進(jìn)行采集確認(rèn)；

（5） 檢驗(yàn)科掃描條碼核收樣本到LIS檢驗(yàn)儀器中；

（6） 檢驗(yàn)技師審核檢驗(yàn)結(jié)果；

（7） 查看或打印檢驗(yàn)報(bào)告。

LIS的工作流程圖如圖3。

圖3 LIS工作流程

3.2 LIS數(shù)據(jù)信息管理

（1） 自動核收及編號管理

LIS提供自動編號規(guī)則設(shè)置實(shí)現(xiàn)核收樣本時(shí)自動匹配儀器的功能，同時(shí)可以設(shè)置核收起始編號，在核收下一個(gè)樣本時(shí)序號自動加1。

（2） 結(jié)果二次處理

檢驗(yàn)科有時(shí)需要將檢驗(yàn)儀器的結(jié)果以其他形式體現(xiàn)在報(bào)告中，例如根據(jù)結(jié)果的取值范圍，來確定“結(jié)果”是“陰性”還是“陽性”，有些檢驗(yàn)結(jié)果要經(jīng)過換算，這些都通過結(jié)果二次處理來設(shè)置。

（3） 檢驗(yàn)報(bào)告管理

LIS提供通過自定義打印報(bào)告模版，滿足不同項(xiàng)目不同儀器檢驗(yàn)報(bào)告?zhèn)€性化的需求，而且可通過“一處設(shè)置，多處引用”，在儀器設(shè)置界面配置報(bào)告模版的URL地址即可實(shí)現(xiàn)報(bào)告格式設(shè)置。LIS提供了批量報(bào)告打印功能，提高打印大批量檢驗(yàn)報(bào)告的效率。目前我院正在實(shí)施中的電子簽名正式應(yīng)用以后，醫(yī)生也可以電子病歷系統(tǒng)中直接打印報(bào)告，因?yàn)榧紟煹碾娮雍灻呀?jīng)在報(bào)告審核時(shí)簽入到報(bào)告中。

(4） 信息查詢管理

LIS為用戶提供了以住院號或條形碼為條件的查詢功能，同時(shí)醫(yī)生在電子病歷系統(tǒng)中可查看“已報(bào)告”狀態(tài)的申請的檢驗(yàn)報(bào)告。

（5） 數(shù)據(jù)安全管理

LIS通過嚴(yán)格的權(quán)限管理機(jī)制實(shí)現(xiàn)護(hù)士及檢驗(yàn)科技師的授權(quán)，實(shí)時(shí)記錄用戶的每一次操作記錄，利于事后的追蹤。LIS實(shí)行多級審核，高權(quán)限人員可以將低權(quán)限人員的審核結(jié)果撤銷重審；檢驗(yàn)結(jié)果提供異常標(biāo)記，多/漏項(xiàng)檢查等提示；檢驗(yàn)報(bào)告記錄檢驗(yàn)者、審核者、核收時(shí)間、報(bào)告時(shí)間以驗(yàn)證報(bào)告有效性。

4 我院LIS與其他系統(tǒng)的集成

Ensemble是由美國Intersystems公司開發(fā)的惟一的通用醫(yī)療集成平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)非?？量痰拈_發(fā)和集成需求[5]：

(1） 為快速開發(fā)和部署連接以及增值的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和流程編碼提供了便利；

(2） 調(diào)整集成產(chǎn)品的性能和伸縮性，以實(shí)現(xiàn)分布式的、基于服務(wù)的、可適應(yīng)變化的環(huán)境；

(3） 建立健全的、可重用的面向?qū)ο蟮南}庫和共享的元數(shù)據(jù)倉庫；

(4） 提供統(tǒng)一用戶接口形式的集成和開發(fā)環(huán)境。

而且Ensemble具有以下關(guān)鍵要素：

(1） 一體化的服務(wù)架構(gòu)；

(2） 持久化對象和消息引擎；

(3） 統(tǒng)一的開發(fā)環(huán)境；

(4） 可配置的管理系統(tǒng)。

基于LIS、EMR、HIS、PACS（Picture Archiving and Communication System,影像存儲與通信系統(tǒng)）以及體檢系統(tǒng)都是獨(dú)立的系統(tǒng)，有自己不同的數(shù)據(jù)庫環(huán)境和存取方案，借建設(shè)數(shù)字化醫(yī)院系統(tǒng)之機(jī)，我院引入了Ensemble應(yīng)用集成平臺，LIS與其他系統(tǒng)之間的信息交互都必須通過Ensemble的消息機(jī)制來進(jìn)行傳遞實(shí)現(xiàn)。各方分別按照Ensemble的要求進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯的發(fā)布與注冊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換。引入Ensemble實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換的總體結(jié)構(gòu)圖如圖4。

醫(yī)院通過建立企業(yè)門戶采用單點(diǎn)登錄和安全防護(hù)體系，為用戶提供統(tǒng)一的信息資源認(rèn)證訪問平臺，建立統(tǒng)一的、基于角色的和個(gè)性化的信息訪問、集成平臺；單點(diǎn)登錄功能使各種用戶只需一次登錄就可以根據(jù)相關(guān)的規(guī)則去訪問不同的應(yīng)用系統(tǒng)。

LIS與門戶的關(guān)系示意圖如圖5。

圖4 Ensemble實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換總體結(jié)構(gòu)

圖5 LIS與門戶的關(guān)系

5 我院LIS應(yīng)用實(shí)效

我院使用LIS之前，檢驗(yàn)申請從下達(dá)到報(bào)告的流程如下：臨床醫(yī)生手寫檢驗(yàn)申請單——護(hù)士根據(jù)檢驗(yàn)申請單在標(biāo)本容器上寫明病人的姓名和床號——護(hù)士帶容器和檢驗(yàn)申請單到病區(qū)采集樣本——檢驗(yàn)科將檢驗(yàn)申請單和樣本帶回檢驗(yàn)科——檢驗(yàn)科技師醫(yī)技記賬系統(tǒng)逐一記賬——技師在申請單、試管上寫明序號——技師在儀器設(shè)置序號——樣本送儀器檢驗(yàn)后由儀器自動打印檢驗(yàn)報(bào)告——報(bào)告與申請單一起送臨床醫(yī)生查看。醫(yī)生手寫檢驗(yàn)申請單、檢驗(yàn)科要分派專人進(jìn)行記帳、人工為樣本編序號，都會導(dǎo)致效率低下且易出錯(cuò)，檢驗(yàn)報(bào)告不同儀器報(bào)告樣式不一致，不利于檢驗(yàn)報(bào)告的格式統(tǒng)一。在以上環(huán)節(jié)中，檢驗(yàn)申請單是確定申請信息的唯一單據(jù)，任一環(huán)節(jié)丟失了檢驗(yàn)申請單，都會導(dǎo)致后面的環(huán)節(jié)無法進(jìn)行。

我院自實(shí)施通過Ensemble實(shí)現(xiàn)與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成的LIS以來，臨床醫(yī)生在電子病歷系統(tǒng)中下達(dá)檢驗(yàn)申請，無需手寫紙質(zhì)申請；護(hù)士擺脫了對紙質(zhì)申請單的依賴，隨時(shí)隨處打印采樣單對照采樣；檢驗(yàn)科流程得到優(yōu)化，記賬、編序號的操作在核收樣本時(shí)同步完成；檢驗(yàn)報(bào)告格式統(tǒng)一化，利于醫(yī)院報(bào)告規(guī)范化管理。

檢驗(yàn)科目前每月完成的檢驗(yàn)數(shù)量都在5萬條以上，平均每天完成檢驗(yàn)標(biāo)本數(shù)量近1900條，而且這個(gè)數(shù)量隨著醫(yī)院業(yè)務(wù)量的不斷增加而上升。在使用LIS之前，這是不可能完成的。

6 小結(jié)

LIS滿足了醫(yī)院對于檢驗(yàn)信息系統(tǒng)速度、可靠性、易用性、連通性、適應(yīng)性的要求。操作界面簡捷，使用流程清晰，系統(tǒng)維護(hù)方便。數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，數(shù)據(jù)的存儲和讀取效率高，LIS運(yùn)行近三年期間，數(shù)據(jù)庫沒有出現(xiàn)過災(zāi)難性故障。LIS與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)通過Ensemble集成平臺松耦合集成，實(shí)現(xiàn)了醫(yī)院信息系統(tǒng)建設(shè)的整體性原則。在數(shù)字化醫(yī)院建設(shè)的進(jìn)程中，對于“集成”的要求將會更嚴(yán)格，因此，探索LIS與醫(yī)院其他信息系統(tǒng)更深層次的集成也是我院建設(shè)數(shù)字化醫(yī)院的努力方向之一。

[1] 安寧,呂順超,華琛.醫(yī)院實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用[J].生物醫(yī)學(xué)工程與臨床,2006,10(3)∶188-190.

[2]盧冠華.LIS系統(tǒng)在醫(yī)院信息管理系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].衛(wèi)生管理,2007,10∶107-109.

[3] 佚名. 國內(nèi)外LIS（檢驗(yàn)信息系統(tǒng)）的發(fā)展現(xiàn)狀與比較. http∶// www.labbbs.com/article/net/wMMDAwMDAwMTAwMg.html.

[4] Getting Started with Caché. http∶//www.intersystems.com/ cache/documentation/index.html.

[5] Introducing Ensemble. http∶//www.intersystems.com/ensemble/ product-specifications.html.

Along with the development of hospital digitization advancement, LIS has become an important constituent of the hospital information systems. The traditional LIS already could not meet the hospital business need because of its insuff ciencies in management idea and software technology. Our hospital has introduced a new generation of LIS which is based on multi-layered B/S pattern. It is integrated with CIS, HIS and the physical examination system through Ensemble. They are integrated together into hospital portal. The practice proved that, the LIS has stable performance and high security, enhances working eff ciency and has accelerated advancement of digitization hospital construction.

LIS; Multi-layer architecture; Integration; Ensemble

10.3969/j.issn.1009-4393.2010.34.010

430014 武漢市中心醫(yī)院信息中心（楊國良 左秀然）